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1、碳纖維技術(shù)在工程加固中的應(yīng)用的論文摘要：用cfrp材料加固混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，提高構(gòu)件承載力，施工工藝簡單及其優(yōu)越性。介紹碳纖維加固的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計方法，實(shí)際加固應(yīng)用。關(guān)鍵詞：碳纖維布；設(shè)計方法；施工工藝1碳纖維加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件技術(shù)原理外貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固混凝土技術(shù)是通過在混凝土結(jié)構(gòu)外部粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料片材，通過二者協(xié)同受力，達(dá)到加固目的。碳纖維材料具有高強(qiáng)度、高彈性摸量、重量輕及耐腐蝕性好等特點(diǎn)，其抗拉強(qiáng)度是普通鋼筋的十倍左右，彈性模量略高于普通鋼筋的彈性模量。加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)所有碳纖維材料主要為兩種：碳纖維材料與配套樹脂。其中碳纖維的抗拉強(qiáng)度為建筑鋼材的十倍，而彈性模量與
2、鋼材相當(dāng)，某些（如高彈性）碳纖維的彈性模量甚至在鋼材的兩倍以上，且施工性能與耐久性良好，是一種很好的加固修復(fù)材料；配套樹脂則包括底層樹脂、找平樹脂及粘結(jié)樹脂，前兩者的作用是為了提高碳纖維的粘結(jié)質(zhì)量，而后者的作用則是使碳纖維與混凝土能夠形成一個復(fù)合性整體，并且共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力，達(dá)到對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。2受彎構(gòu)件正截面加固設(shè)計計算2.1基本假定碳纖維材料加固后混凝土梁的極限承載力計算采用如下基本假定：①受拉區(qū)混凝土的作用忽略不計；②梁受彎后，混凝土、鋼筋及碳纖維應(yīng)變符合截面假定；③碳纖維材料采用線彈性應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系：δcf=ecfxεcf，且ε&
3、lt;0.01。.④當(dāng)考慮二次受力影響時，應(yīng)按構(gòu)件加固前的初始受力情況，確定纖維復(fù)合材料的滯后應(yīng)變；⑤由于外貼的碳纖維布很薄，近似認(rèn)為cfrp布中心離梁頂?shù)木嚯x與梁高相等；⑥在到達(dá)抗彎承載力極限狀態(tài)前，加固材料與混凝土之間不致出現(xiàn)黏結(jié)剝落破壞。2.2加固設(shè)計方法在矩形截面受彎構(gòu)件的受拉邊混凝土表面上粘貼纖維復(fù)合材料進(jìn)行加固時，其正截面承載力應(yīng)符合下列規(guī)定，即當(dāng)x≥2a’時m≤a1fcobx（h-x/2）+f’yoa’so（h-a’）-fyoaｓo（h-ho）a1fco=fyoaｓo+фfffafe-f’yoasoфf={（0.8εcuh/x）-εcu-εfo}/εf3碳纖維材料
4、的加固工程某汽車配件廠建于2001年，五層框架結(jié)構(gòu)，廠房跨度7m，由于生產(chǎn)需要，將原來的五層增加至六層，經(jīng)過結(jié)構(gòu)檢測和計算，局部原來的框架梁承載力達(dá)不到新增的使用要求，故局部框架梁須做加固設(shè)計。計算書：根據(jù)pkpm結(jié)構(gòu)計算軟件計算浙江月華汽配有限公司生產(chǎn)車間部分梁缺筋，缺筋量130~359mm2。正彎矩缺筋量最大為222mm2，負(fù)彎矩缺筋量最大為359mm2。梁粘碳布加固：m≤a1fcbx（h-x/2）+f
5、ya
6、s（h-a
7、）-fyas（h-ho）a1fcbx=fyas+ψfffase-f
8、ya
9、sψf=（（0.8εcuh/x）-εcu-εfo）/εfx≥2a
10、由上式中可知缺
11、筋量as等于ψfffase/fy。設(shè)粘碳纖維布同梁寬250mm按一層計算，碳纖維布計算厚度為0.167mm，抗拉強(qiáng)度為2000mpa。即as=ψfffase/fy=0.85*2000*250*0.167*1/300=236.6mm2同理按二層計算as=ψfffase/fy=0.85*2000*250*0.167*2/300=473.2mm2從以上二種計算結(jié)果得：梁正彎矩缺筋量在236.6mm2內(nèi)粘一層碳纖維布，大于236.6mm2而小于473.2mm2粘二層碳纖維布，滿足加固要求。4碳纖維材料的加固施工工藝施工工藝：卸荷→基底處理→涂底膠→找平→粘貼→保護(hù)。4.1卸荷加固前應(yīng)對
12、所加固的構(gòu)件盡可能卸荷。4.2基底處理①混凝土表層出現(xiàn)剝落、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部位應(yīng)予以鑿除，對于較大面積的劣質(zhì)層在鑿除后應(yīng)用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。②裂縫部位應(yīng)首先進(jìn)行封閉處理。③用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì)，構(gòu)件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，轉(zhuǎn)角粘貼處要進(jìn)行倒角處理并打磨成圓弧狀（r≥20mm）。④用吹風(fēng)機(jī)將混凝土表面清理干凈，并保持干燥。4.3涂底膠（fp膠）①按主劑∶固化劑=2∶1的比例將主劑與固化劑先后置于容器中，用彈簧秤計量，電動攪拌器均勻攪拌，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際氣溫決定用量并嚴(yán)格控制使用時間。一般情況下1h內(nèi)用完。
13、②用滾筒刷將底膠均勻涂刷于混凝土表面，待膠固化后（固化時間視現(xiàn)場氣溫而定，以指觸干燥為準(zhǔn)）再進(jìn)行下一工序施工。一般固化時間為2～3d。4.4找平①混凝土表面凹陷部位應(yīng)用fe膠填平，模板接頭等出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用fe膠填補(bǔ)，盡量減小高度差。②轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用fe膠修補(bǔ)成光滑的圓弧，半徑不小于20mm。4.5粘貼①按設(shè)計要求的尺寸及層數(shù)裁剪碳纖維布。②調(diào)配、攪拌粘貼材料fr膠（使用方法與底膠fp相同），然后均勻涂抹于待粘貼的部位，在搭接、混凝土拐角等部位要多涂刷一些。③粘貼碳纖維布，在確定所粘貼部位
